JP6714261B2 - Underwater detection device, underwater detection method, and underwater detection program - Google Patents
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Description
本発明は、水中に超音波信号を送信し、エコー信号から水中移動体の情報を取得する水中探知装置、水中探知方法および水中探知プログラムに関する。 The present invention relates to an underwater detection device, an underwater detection method, and an underwater detection program that transmit an ultrasonic signal in water and acquire information on an underwater moving object from an echo signal.
従来、水中探知装置の表示例としては、特許文献1の図6に示すようなエコーグラムが知られている。
Conventionally, an echogram as shown in FIG. 6 of
また、特許文献2には、魚礁情報データベースの表示画面の例として、海図上に魚礁位置に対応するマークが表示される態様が開示されている。また、特許文献2においては、利用者が各マークを選択する操作を行うと、魚礁の詳細を示す情報、および水中撮影されたビデオ映像等が表示される。 Patent Document 2 discloses a mode in which a mark corresponding to a fish reef position is displayed on a nautical chart as an example of a display screen of a fish reef information database. Further, in Patent Document 2, when the user performs an operation of selecting each mark, information indicating details of the fish reef, a video image taken underwater, and the like are displayed.
漁業関係者等にとっては、資源(魚等の水中移動体)の速度、および移動方向等の情報を得ることが重要である。 It is important for fishermen, etc. to obtain information on the speed and moving direction of resources (underwater moving bodies such as fish).
しかし、特許文献1に示すようなエコーグラムの表示では、水中移動体の速度、および移動方向等を把握するのは困難である。
However, it is difficult to grasp the speed, moving direction, and the like of the underwater moving body by displaying the echogram as shown in
また、特許文献2に示すような水中撮影されたビデオ映像では、撮影範囲外の水中移動体の存在を知ることができず、やはり水中移動体の速度、および移動方向等を把握するのは困難である。 Further, in a video image taken underwater as shown in Patent Document 2, it is not possible to know the existence of an underwater moving object outside the shooting range, and it is also difficult to grasp the speed and moving direction of the underwater moving object. Is.
この発明は、従来では得られなかった情報を表示することができる水中探知装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an underwater detection device capable of displaying information that has not been obtained in the past.
この発明の水中探知装置は、水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信部と、前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出部と、前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出部と、前記情報算出部で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理部と、を備えたことを特徴とする。 The underwater detection device of the present invention transmits and receives an ultrasonic signal to the water, and a transmitting/receiving unit that receives an echo signal from the water by the ultrasonic signal, and an underwater moving body that detects individual information about the underwater moving body from the echo signal. A detection unit, an information calculation unit that calculates information including information about the moving speed of the underwater moving body based on the individual information, and a display process that displays the information about the moving speed calculated by the information calculating unit as a vector. And a section.
このように、水中探知装置は、まず水中移動体に関する個別情報として、例えば該水中移動体の存在およびその位置を個別に検出する。水中移動体を個別に検出するためには、例えば既知のスプリットビームを用いたSSBL(Super ShortBaseline)法を用いる。このSSBL法を用いることで、高い分解能で単体の水中移動体を検出することができる。よって、水中探知装置は、複数の魚が群れて泳ぐ魚群の単位ではなく、単体魚の位置を測定する。そして、水中探知装置は、検出した個別情報から、水中移動体の移動速度に関する情報を算出する。算出された水中移動体の移動速度に関する情報は、表示処理部により表示される。このように、水中探知装置は、複数の水中移動体が群れて泳ぐ群(魚群)の単位ではなく、各単体魚の位置に基づいて移動速度に関する情報を算出するため、水中移動体の正確な速度、および移動方向等を算出することができる。よって、利用者は、水中移動体の正確な速度、および移動方向等を把握することができる。 As described above, the underwater detection device first individually detects, for example, the presence and position of the underwater moving body as individual information regarding the underwater moving body. In order to individually detect the underwater moving bodies, for example, an SSBL (Super Short Baseline) method using a known split beam is used. By using this SSBL method, a single underwater moving object can be detected with high resolution. Therefore, the underwater detection device measures the position of a single fish, not the unit of a school of fish in which a plurality of fish swarms. Then, the underwater detection device calculates information regarding the moving speed of the underwater moving body from the detected individual information. Information on the calculated moving speed of the underwater vehicle is displayed by the display processing unit. In this way, since the underwater detection device calculates information on the moving speed based on the position of each single fish, not on the unit of a group (fish group) in which a plurality of underwater moving bodies swarm, the accurate speed of the underwater moving body is calculated. , And the moving direction can be calculated. Therefore, the user can grasp the accurate speed and moving direction of the underwater vehicle.
この発明によれば、従来では得られなかった情報を表示することができる。 According to the present invention, it is possible to display information that could not be obtained conventionally.
図1は、水中探知装置1の構成を示すブロック図である。水中探知装置1は、送受波器10、送信部11、送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、送受切替器124、受信部13、演算処理部14、記憶部15、操作部16、位置検出部17、および表示器20を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the
送受波器10は、船舶の船底等に固定されている。送受波器10は、送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、または送受切替器124を介して送信部11から与えられた送信信号に基づいて超音波を水中へ送信する。
The wave transmitter/
送受波器10は、超音波が水中の魚Fi等の水中移動体に反射して得られるエコーを受波し、エコー信号を出力する。エコー信号は、それぞれ送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、または送受切替器124を介して受信部13へ入力される。
The transmitter/
送受波器10は、所要数の振動子(不図示)が束状に一体化されてなる。これらの振動子は、それぞれの振動面が同一平面上に所定パターンで配列されている。送受波器10は、送受波面が周方向に4分割されている。各分割面は、それぞれチャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4として設定される。
The wave transmitter/
これらチャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4は、それぞれ共通の指向特性を有する。例えば、チャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4は、7°の指向幅を有する。 The channels CH1, CH2, CH3, and CH4 have common directional characteristics. For example, channel CH1, channel CH2, channel CH3, and channel CH4 have a directivity width of 7°.
送受波器10は、送受波面の全体から超音波を所定の指向性で送信する。送受波器10は、魚FiのエコーをチャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4でそれぞれ受波する。
The wave transmitter/
チャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4と船舶方位との関係は、チャンネルCH1とCH4とが船首(force)側であり、チャンネルCH2とCH3とが船尾(aft)側であり、さらに、チャンネルCH1とCH2とが右舷(starboard)側であり、チャンネルCH3とCH4とが左舷(port)側である。 Regarding the relationship between the channel CH1, the channel CH2, the channel CH3, and the channel CH4 and the ship bearing, the channels CH1 and CH4 are on the bow side, the channels CH2 and CH3 are on the stern side, and further, The channels CH1 and CH2 are on the starboard side, and the channels CH3 and CH4 are on the port side.
これにより、送受波器10は、チャンネルCH1およびチャンネルCH4の組とチャンネルCH2およびチャンネルCH3の組とにより指向幅内において船首方向および船尾方向のエコーを受波可能にしている。また、送受波器10は、チャンネルCH1およびチャンネルCH2の組とチャンネルCH3およびチャンネルCH4の組とにより、右舷および左舷方向からのエコーを受信可能にしている。
As a result, the transmitter/
送信部11は、FM(周波数変調)の送信信号を生成する。送信部11は、所定の送信時間幅(例えば数十μ秒の時間幅)において、周波数を所定の範囲内でチャープさせることで送信信号を生成する。例えば、送信部11は、中心周波数が100KHzで、最低低周波数が70KHz、最高周波数が130KHzであり、最低周波数から最高周波数に向かってチャープする送信信号を生成する。送信部11は、このような送信信号を送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、および送受切替器124のそれぞれに出力する。
The
送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、および送受切替器124は、送受波器10のチャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4を構成する各振動子に接続されている。
The transmission/
送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、および送受切替器124は、送信部11から入力された送信信号を送受波器10に出力する。また、送受切替器121、送受切替器122、送受切替器123、および送受切替器124は、送受波器10のチャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4のエコー信号を、受信部13へ出力する。
The transmission/
受信部13は、LNA等を備え、各チャンネルのエコー信号を所定のゲインで増幅して、チャンネル毎のエコー信号を生成する。チャンネル毎のエコー信号は、演算処理部14へ入力される。
The
演算処理部14は、コンピュータで構成される。演算処理部14は、記憶部15に記録されている制御プログラムを読み出して実行することにより、単体魚検出部141、情報算出部142、および表示処理部143として機能する。図2は、水中探知装置1の動作を示すフローチャートである。
The
まず、上述したように、超音波信号の送信と、エコー信号の受信が行われる(S100)。次に、単体魚検出部(水中移動体検出部)141は、受信部13から入力されるエコー信号から単体魚を検出する(S101)。 First, as described above, the ultrasonic signal is transmitted and the echo signal is received (S100). Next, the single fish detection unit (underwater moving body detection unit) 141 detects the single fish from the echo signal input from the reception unit 13 (S101).
まず、単体魚検出部141は、各エコー信号を所定のサンプリング周期でサンプリングすることで、深度方向(時間方向)に離散化された強度データであるエコーデータを取得する。
First, the single
次に、単体魚検出部141は、送信タイミング毎(PING毎)に配列したエコーデータにおいて、例えば所定閾値以上の強度の反射があった場合に、魚Fiからの反射エコーと判断する。単体魚検出部141は、魚Fiからの反射エコーであると判断した場合、各チャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4のエコーデータを、単体魚データとして記憶部15に記憶する。
Next, the single
そして、単体魚検出部141は、既知のスプリットビームを用いたSSBL(SuperShortBaseline)法を用いて各魚Fi(単体魚)の位置を検出する(S102)。SSBL法では、単体魚検出部141は、各チャンネルの単体魚データを用いて、船首(force)側、船尾(aft)側、右舷(starboard)側、および左舷(port)側のエコーデータを生成する。そして、単体魚検出部141は、各エコーデータにおいて超音波を送信してから魚Fiに到達するまでの時間差(または位相差)から、単体魚の到来角(方位情報)を求める。単体魚検出部141は、このようにして得られた方位情報と、魚Fiの反射エコーを受信したタイミングとから、単体魚の三次元位置情報を得る。なお、方位情報の算出は、検出された単体魚の全てに対して行われる。
Then, the single
算出された三次元位置情報は、検出された単体魚の情報(各単体魚の識別情報等)と対にされて、記憶部15に、個別情報として記憶される。このように、単体魚検出部141は、複数の魚が群れて泳ぐ魚群の単位ではなく、単体魚の位置を測定する。このような単体魚の検出および位置検出処理は、所定の観測タイミング毎(例えば、1Ping毎)に実行される。
The calculated three-dimensional position information is paired with the detected individual fish information (identification information of each individual fish, etc.) and stored in the
次に、単体魚検出部141は、移動速度に関する情報(速さおよび移動方向を含む情報)として、各単体魚の移動ベクトル(速度および姿勢角)を算出する。また、単体魚検出部141は、魚種、および魚体長等の情報を算出する。
Next, the single
単体魚検出部141は、記憶部15から各単体魚の三次元位置情報を読み出し、各単体魚の位置追尾を行う。具体的には、図3に示すように、単体魚検出部141は、各チャンネルCH1、チャンネルCH2、チャンネルCH3、およびチャンネルCH4のエコーデータに基づいて、所定タイミングnでの魚Fiの三次元座標x(n),y(n),z(n)を算出する。
The single
ここで用いる三次元座標は、船尾(aft)側から船首(force)側へ向かう方向を正方向とするx軸と、左舷(port)側から右舷(starboard)側ヘ向かう方向を正方向とするy軸と、送受波器10の底面から海底に向かう方向(深度方向)を正方向とするz軸とにより定義された座標系である。
The three-dimensional coordinates used here are the x axis with the direction from the stern (aft) side to the bow (force) side as the positive direction, and the direction from the port side (port) side to the starboard side (starboard) side as the positive direction. It is a coordinate system defined by the y-axis and the z-axis with the positive direction in the direction from the bottom surface of the
単体魚検出部141は、送受波器10の底面の中心を始点(原点)として、魚Fiの位置x(n),y(n),z(n)を終点とする単体魚位置ベクトルVvs(n)={x(n),y(n),z(n)}を取得する。
The single
単体魚検出部141は、単体魚位置ベクトルVvs(n)を取得するタイミングnから所定時間前のタイミングn−1で取得した単体魚位置ベクトルVvs(n−1)と、タイミングnの単体魚位置ベクトルVvs(n)とから、単体魚Fiの移動ベクトルVvfish(n)を、下記のベクトル演算式である式1から算出する。なお、各タイミングの間隔は、超音波信号の送信間隔(Pingの間隔)または魚の種別毎の速度等に応じて、適宜設定される。
The single
Vvfish(n)=Vvs(n)−Vvs(n−1) −(式1)
なお、移動ベクトルは、自船の移動ベクトルまたは潮流のベクトルとの差分を取ることにより、さらに正確に算出することができる。自船の移動ベクトルは、位置検出部17から入力される自船の位置(緯度および経度)情報に基づいて算出することができる。潮流ベクトルは、潮流計を備えることにより算出することができる。また、船体の揺動センサ等を備えることにより、揺動による位置変化を補償することもできる。Vvfish(n)=Vvs(n)-Vvs(n-1)-(Equation 1)
The movement vector can be calculated more accurately by taking the difference from the movement vector of the own ship or the vector of the tidal current. The movement vector of the own ship can be calculated based on the position (latitude and longitude) information of the own ship input from the
そして、単体魚検出部141は、当該移動ベクトルVvfish(n)に基づいて、単体魚の速度および姿勢角θpを算出する。
Then, the single
姿勢角θpは、単体魚の移動ベクトルVvfish(n)に基づいてベクトル演算式である以下の式2から算出される。 The posture angle θp is calculated from Equation 2 below, which is a vector calculation equation, based on the movement vector Vvfish(n) of the single fish.
姿勢角θpは、単体魚が送受波器10の真下付近に存在し、該単体魚が送受波器10の送受波面に対して水平に移動している場合には、0°となる。また、姿勢角θpは、単体魚が送受波器10の真下付近に存在する時には、超音波の入射角θcと同じとなる。したがって、情報算出部142は、単体魚が送受波器10の真下付近に存在する時には、姿勢角θpを入射角θcとして算出する。
The posture angle θp is 0° when the single fish exists near the wave transmitter/
しかし、単体魚の位置が、送受波器10の真下方向の所定範囲内でなければ、単体魚検出部141は、次に示す方法により、入射角θcを算出する。
However, if the position of the single fish is not within the predetermined range right below the wave transmitter/
まず、単体魚検出部141は、送受波器10から送信される超音波信号が、対象の単体魚Fiに照射される方向と、単体魚の移動方向との成す角である傾角θt(図4参照)を算出する。
First, the single
図4に示すように、傾角θtは、単体魚位置ベクトルVvs(n)と、当該単体魚の移動ベクトルVvfish(n)との成す角であり、次の式3から算出することができる。 As shown in FIG. 4, the tilt angle θt is an angle formed by the single fish position vector Vvs(n) and the movement vector Vvfish(n) of the single fish, and can be calculated from the following Expression 3.
なお、式3において、黒のドットマークは、ベクトルの内積を意味する。 In Equation 3, the black dot mark means the inner product of the vectors.
一方、入射角θcは、図5に示すように、単体魚Fiの背中に直交する方向から入射された場合にθc=0°となり、傾角θtと入射角θcは、次の関係を有する。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the incident angle θc is θc=0° when the incident angle θc is incident from the direction orthogonal to the back of the single fish Fi, and the inclination angle θt and the incident angle θc have the following relationship.
θc=θt−π/2 [rad]
したがって、入射角θcは、次の式4から算出することができる。θc=θt−π/2 [rad]
Therefore, the incident angle θc can be calculated from the following Expression 4.
このように、単体魚検出部141は、単体魚Fiの位置が送受波器10の真下方向の所定範囲外であった場合にも、検出した単体魚Fiの入射角θcを出力することができる。
As described above, the single
また、単体魚検出部141は、入射角θcおよび反射強度TS(Target Strength)の情報に基づいて、魚種判別を行う。まず、単体魚検出部141は、単体魚の反射強度TSを算出する。単体魚検出部141は、単体魚を構成するエコーデータの内、代表となる特定のエコーデータを用いて、反射強度TSを算出する。例えば、単体魚検出部141は、単体魚のエコー振幅波形の最大値を用いて反射強度TSを算出する。
In addition, the single
図6は、反射強度TSの入射角特性の例を示す図である。図6において、図中の○印は各入射角ビンの最大値を示し、図中の×印は、最大値を除く反射強度TSを示す。なお、入射角ビンの最大値は全てを表示しているものではなく、本願発明の特徴を分かりやすくするために、図示を省略しているものもある。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the incident angle characteristic of the reflection intensity TS. In FIG. 6, a circle mark in the drawing indicates the maximum value of each incident angle bin, and a cross mark in the drawing indicates the reflection intensity TS excluding the maximum value. The maximum values of the incident angle bins are not all displayed, and some of them are not shown in order to make the features of the present invention easy to understand.
単体魚検出部141は、魚種判定用の入射角範囲(図6の例では、−30°から+30°まで)を設定し、当該入射角範囲を複数の入射角ビンに分割して設定する。例えば、単体魚検出部141は、2°の角度幅からなる入射角ビンで、−30°から+30°までの入射角範囲を分割して設定する。
The single
単体魚検出部141は、取得した各単体魚の反射強度TSを、入射角ビン毎に分類する。単体魚検出部141は、入射角ビン毎に、反射強度TSの最大値を検出する。
The single
単体魚検出部141は、各入射角ビンの最大値から、図6の太実線に示すような反射強度の入射角特性曲線を推定算出する。この際、例えば、単体魚検出部141は、所定の関数で各入射角ビンの最大値をフィッティング処理することで、入射角特性曲線を推定算出することが好ましい。
The single
単体魚検出部141は、推定算出した入射角特性曲線と、図7に示すような魚種毎の反射強度TSの入射角のテンプレート特性曲線とを比較する。図7は、魚種毎の反射強度TSの入射角のテンプレート特性曲線(正規化特性曲線)の例を示す図である。
The single
図7に示すように、反射強度TSの入射角特性は、魚種毎に特徴を有する。例えば、アジの場合、入射角0°よりも負の入射角側に、緩やかな極大を有する特性となる。また、サバの場合、入射角0°に近い負の入射角側に、急峻な極大を有する特性となる。さらに、タイの場合、入射角−30°から+30°の間に若干の極大はあるものの、アジおよびサバと比較して全体的に平坦な特性となる。なお、これらアジ、サバ、およびタイの反射強度TSの入射角特性は、アジ、サバ、およびタイの生け簀に、上述の超音波信号を送信し、単体魚検出、入射角検出、および反射強度TS算出を行い、入射角毎の反射強度TSの最大値を得て算出した特性である。 As shown in FIG. 7, the incident angle characteristic of the reflection intensity TS has a characteristic for each fish species. For example, in the case of horse mackerel, the characteristic has a gentle maximum on the negative incident angle side with respect to the incident angle of 0°. In addition, in the case of mackerel, the characteristic has a steep maximum on the negative incident angle side close to the incident angle of 0°. Further, in the case of tie, although there is some maximum between the incident angle of −30° and +30°, the characteristic is flat as a whole as compared with horse mackerel and mackerel. The incident angle characteristics of the reflection intensity TS of these horse mackerel, mackerel, and Thailand are the same as the above ultrasonic signals transmitted to the cages of horse mackerel, mackerel, and Thailand for single fish detection, incident angle detection, and reflection intensity TS. This is a characteristic that is calculated by obtaining the maximum value of the reflection intensity TS for each incident angle.
単体魚検出部141は、算出した入射角特性曲線を正規化し、正規化した入射角特性曲線と、図7に示すテンプレート特性曲線との類似度を算出して魚種判定を行う。
The single
そして、単体魚検出部141は、選択した魚種を、探知した単体魚として判定する。例えば、図6の入射角特性曲線を得た場合に、探知した単体魚を、「アジ」と判定する。
Then, the single
さらに、単体魚検出部141は、以下の式5に示す反射強度TSと魚体長Lとの間の関係式から魚体長Lを算出する。
Further, the single
TS=20logL+20logA (式5)
係数Aは、超音波信号の周波数、魚種、海域、深度、時期、または水温等によって対応する値が定められている。係数Aと各値の関係を示すテーブルは、記憶部15に記憶されている。TS=20logL+20logA (Formula 5)
The coefficient A has a corresponding value determined depending on the frequency of the ultrasonic signal, the fish species, the sea area, the depth, the time, the water temperature, and the like. A table showing the relationship between the coefficient A and each value is stored in the
以上の様にして、単体魚検出部141は、各単体魚の三次元位置情報、移動ベクトル、魚種、および魚体長等の個別情報を算出し、該個別情報を記憶部15に記憶する。
As described above, the individual
そして、情報算出部142は、記憶部15から上記個別情報を読み出し、表示器20に表示するための情報を算出する。算出される情報は、例えば、魚種毎の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長である。魚数Nは、例えば体積散乱強度SVを用いることにより、以下の式6により算出される。
Then, the
SV=TS+10logN (式6)
なお、情報算出部142は、同一魚種であり、所定範囲内の領域に存在する単体魚は、同一の魚群であると判定して、当該同一の魚群内の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長を求めてもよい。また、情報算出部142は、所定深度範囲毎(例えば深度25m付近、深度50m付近、および深度75m付近等)の魚数、平均移動ベクトル、または平均魚体長を求めるようにしてもよい。SV=TS+10logN (Formula 6)
The
表示処理部143は、以上の様にして情報算出部142が算出した情報(平均移動ベクトル、魚数、魚種、または平均魚体長等の情報)を表示処理部143に出力する。
The
図8(A)は、表示器20に表示される情報の一例を示した図である。図8(A)に示す例では、所定の観測タイミング時の自船の位置を中心として、2次元平面的に各魚種の平均移動ベクトルが矢印で表されている。すなわち、移動速度に関する情報がベクトル表示されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。
FIG. 8A is a diagram showing an example of information displayed on the
このように表示器20には、算出された魚数、移動ベクトル、および魚種が表示されるため、利用者は、魚の正確な量、速度、および移動方向等を適確に把握することができる。
In this way, since the calculated number of fish, movement vector, and fish species are displayed on the
図8(B)は、魚種に代えて、深度別に魚数および移動ベクトルを表示する例を示す図である。この場合、利用者は、深度別の魚の正確な量、速度、および移動方向等を適確に把握することができる。 FIG. 8B is a diagram showing an example of displaying the number of fishes and the movement vector for each depth instead of the fish species. In this case, the user can accurately grasp the accurate amount, speed, moving direction, etc. of the fish for each depth.
次に、図9(A)は、情報を3次元立体的に表示する場合の例を示す図である。図中に示す円柱の上面側は水面側を表し、底面側は海底側を表す。この場合、各深度における円の大きさが魚数を示している。したがって、利用者は、深度別にどの魚種がどの程度の数存在し、どの方向にどの程度の速度で移動しているのか、容易に把握することができる。また、深度別の魚数は、円の大きさに代えて、図9(B)に示すように、棒グラフで表示してもよい。 Next, FIG. 9A is a diagram showing an example of a case where information is three-dimensionally displayed. The upper surface side of the cylinder shown in the figure represents the water surface side, and the bottom surface side represents the seabed side. In this case, the size of the circle at each depth indicates the number of fish. Therefore, the user can easily understand which fish species exist, how many, and in what direction and at what speed, depending on the depth. Further, the number of fishes by depth may be displayed in a bar graph as shown in FIG. 9B instead of the size of the circle.
図10は、平均魚体長をさらに表示する例を示す図である。この例では、各魚種の移動ベクトルを示す矢印の中に、平均魚体長に対応する線画が表示されている。これにより、利用者は、深度別にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。 FIG. 10 is a diagram showing an example of further displaying the average fish length. In this example, a line drawing corresponding to the average fish length is displayed in the arrow indicating the movement vector of each fish species. As a result, the user can easily understand how many fish species of which size are present and in what direction they are moving according to the depth.
図11は、エコーグラムとともに情報を表示する例を示す図である。エコーグラム201は、縦方向が深度に対応し、横方向がPingに対応している。エコーグラム201内には、エコーデータの強度に応じたエコー画像(例えばエコー画像202A、エコー画像203A、エコー画像204A、およびエコー画像204A)が表示される。最新のPing210におけるエコー画像は、エコーグラム201内の右側に表示される。
FIG. 11 is a diagram showing an example of displaying information together with an echogram. In the
そして、この例では、エコーグラム201の各深度に対応して、情報が立体的に表示されている。上述したように、情報を示す円柱の上面側は水面側を表し、底面側は海底側を表す。この場合、各深度における矢印が移動ベクトルを示し、矢印の色が魚種を示す。各矢印には、魚体長を示す線画が表示されている。円の大きさは、魚数を示している。情報は、魚を検出したエコーグラム上の位置に対応した位置に表示されている。この例では、情報は、最新のPing210における算出結果に対応している。ただし、例えば利用者が操作部16を操作して、エコーグラム201内の任意のPingを選択することで、選択されたPingにおける算出結果を表示させることもできる。また、情報算出部142は、複数のPingにおける算出結果を平均化することにより、情報を算出することも可能である。この場合、利用者は、エコーグラム201内の所定範囲を選択する。情報算出部142は、選択された範囲内の個別情報を読み出し、情報を算出する。表示制御部143は、算出された情報を、エコーグラム201とともに表示する。
Then, in this example, the information is three-dimensionally displayed corresponding to each depth of the
この例では、エコー画像202Aに対応する情報は、矢印画像202Bであり、エコー画像203Aに対応する情報は、矢印画像203Bであり、エコー画像204Aに対応する情報は、矢印画像204Bであり、エコー画像205Aに対応する情報は、矢印画像205Bである。
In this example, the information corresponding to the
これにより、利用者は、エコーグラム201内に表示されているエコー画像と情報との関係を容易に認識することができる。例えば、利用者は、エコーグラム201内の水面側に表示されているエコー画像202Aに対応する矢印画像202Bにより、魚種、魚数、移動ベクトル、および魚体長の情報を容易に把握することができる。
Thereby, the user can easily recognize the relationship between the echo image displayed in the
従来のエコーグラムによる魚群の表示だけでは、利用者は、魚数、速度、および移動方向等を把握するのは困難であったが、図11に示す例の場合、従来のエコーグラムで魚群を確認しながら、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。 It was difficult for the user to grasp the number of fish, the speed, the moving direction, etc. only by displaying the fish school by the conventional echogram, but in the case of the example shown in FIG. While checking, it is possible to easily understand how many fish species of which size exist at each depth and in what direction they are moving.
また、情報は、図12に示すように、エコーグラム201とともに、2次元平面的に表示されてもよい。この場合、情報207は、最新のPing210における算出結果として表示されている。各魚種の平均移動ベクトルは、矢印で表されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。このように、2次元平面的に情報207が表示される場合も、利用者は、従来のエコーグラムで魚群を確認しながら、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動しているのか、容易に把握することができる。
Further, the information may be displayed in a two-dimensional plane together with the
次に、図13は、海図(地図)上に情報を表示する例を示した図である。この例では、地図画面251内に航跡252を表示し、情報の算出を行った各タイミング時の自船の位置に対応して、マーク(情報の縮小画)253を表示する。航跡252は、位置検出部17により検出された自船の位置(緯度および経度)に応じて、地図データ上に描写される。
Next, FIG. 13 is a diagram showing an example of displaying information on a nautical chart (map). In this example, a
そして、利用者が操作部16を用いて各地点に表示されたマーク253を選択する操作を行うと、情報255が表示される。したがって、利用者は、どの位置において、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動していたのか、容易に把握することができる。
Then, when the user uses the
また、情報は、図14に示すように、海図上に2次元平面的に表示されてもよい。この場合も、地図画面251内に航跡252を表示し、情報の算出を行った各タイミング時の自船の位置に対応して、マーク(情報の縮小画)253を表示する。利用者が操作部16を用いて各地点に表示されたマーク253を選択する操作を行うと、情報255Aが2次元平面的に表示される。情報255Aの各魚種の平均移動ベクトルは、矢印で表されている。また、各矢印は、魚種毎に色分けされている。各矢印には、魚数を表す数値が表示されている。したがって、利用者は、どの位置において、各深度にどの程度の大きさの魚種がどの程度の数存在し、どの方向に移動していたのか、容易に把握することができる。
Further, the information may be displayed in a two-dimensional plane on the nautical chart, as shown in FIG. Also in this case, the
なお、本実施形態では、単体魚を対象として検出する例を示したが、他の水中移動体に対して、上述の構成および処理を適用することができる。また、本実施形態では、情報算出部142が算出する情報は、平均移動ベクトル、魚数、魚種、または平均魚体長等の情報等を示したが、他にも各単体魚の移動ベクトルを算出してもよい。
In the present embodiment, an example in which a single fish is detected is shown, but the above-described configuration and processing can be applied to other underwater moving bodies. Further, in the present embodiment, the information calculated by the
1…水中探知装置
10…送受波器
11…送信部
13…受信部
14…演算処理部
15…記憶部
16…操作部
17…位置検出部
20…表示器
121,122,123,124…送受切替器
141…単体魚検出部
142…情報算出部
143…表示処理部
201…エコーグラム
202A,203A,204A,205A…エコー画像
202B,203B,204B,205B…矢印画像
210…Ping
251…地図画面
252…航跡
253…マーク
255…情報DESCRIPTION OF
251...
Claims (8)
前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出部と、
前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出部と、
前記情報算出部で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理部と、
を備え、
前記表示処理部は、前記情報を取得した各タイミング時の自船の位置に対応して地図上に前記情報を表示する水中探知装置。 A transmitting/receiving unit that transmits an ultrasonic signal into the water and receives an echo signal from the water by the ultrasonic signal,
An underwater vehicle detection unit that detects individual information about the underwater vehicle from the echo signal,
An information calculation unit that calculates information including information on the moving speed of the underwater vehicle based on the individual information;
A display processing unit for displaying information on the moving speed calculated by the information calculating unit in vector,
Equipped with
The said display process part is an underwater detection apparatus which displays the said information on a map corresponding to the position of the own ship at each timing which acquired the said information .
前記水中移動体検出部は、各水中移動体の深度を検出し、
前記情報算出部は、前記情報を深度別に算出し、
前記表示処理部は、前記情報を深度別に表示する水中探知装置。 The underwater detection device according to claim 1, wherein
The underwater vehicle detection unit detects the depth of each underwater vehicle,
The information calculation unit calculates the information for each depth,
The display processing unit is an underwater detection device that displays the information for each depth.
前記情報算出部は、複数の水中移動体の大きさの平均値を算出し、
前記表示処理部は、前記情報として、前記平均値を含めて表示する水中探知装置。 The underwater detection device according to claim 1 or 2, wherein
The information calculation unit calculates an average value of the sizes of a plurality of underwater vehicles,
The underwater detection device in which the display processing unit displays the average value as the information.
前記水中移動体の種別を判別する判別部を備え、
前記表示処理部は、前記情報として、前記水中移動体の種別を含めて表示する水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 3,
A determination unit for determining the type of the underwater vehicle,
The underwater detection device in which the display processing unit displays the information including the type of the underwater vehicle.
前記表示処理部は、前記情報をエコーグラムとともに前記水中移動体を検出したエコーグラム上の位置に対応した位置に表示する水中探知装置。 The underwater detection device according to any one of claims 1 to 4,
The underwater detection device, wherein the display processing unit displays the information together with an echogram at a position corresponding to a position on the echogram where the underwater moving body is detected.
前記水中移動体は、魚である、水中探知装置。 A underwater detection system according to any one of claims 1 to 5,
An underwater detection device in which the underwater vehicle is a fish.
該超音波信号による水中からのエコー信号を受信し、
前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出し、
前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出し、
算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示し、
前記情報を取得した各タイミング時の自船の位置に対応して地図上に前記情報を表示する、
水中探知方法。 Transmit ultrasonic signals into the water,
Receiving an echo signal from the water by the ultrasonic signal,
Detects individual information about the underwater vehicle from the echo signal,
Based on the individual information, calculating information including information about the moving speed of the underwater moving body,
Vector display of the calculated information on the moving speed ,
Displaying the information on a map corresponding to the position of the own ship at each timing when the information is acquired,
Underwater detection method.
水中へ超音波信号を送信し、該超音波信号による水中からのエコー信号を受信する送受信処理と、
前記エコー信号から水中移動体に関する個別情報を検出する水中移動体検出処理と、
前記個別情報に基づいて、前記水中移動体の移動速度に関する情報を含む情報を算出する情報算出処理と、
前記情報算出処理で算出された前記移動速度に関する情報をベクトル表示する表示処理と、
を実行させるプログラムであって、
前記表示処理は、前記情報を取得した各タイミング時の自船の位置に対応して地図上に前記情報を表示する、
プログラム。 On the computer,
A transmission/reception process of transmitting an ultrasonic signal into water and receiving an echo signal from the water by the ultrasonic signal,
Underwater moving body detection processing for detecting individual information about the underwater moving body from the echo signal,
An information calculation process for calculating information including information on the moving speed of the underwater moving body based on the individual information;
A display process for displaying information on the moving speed calculated by the information calculation process as a vector;
A program to be executed by the,
The display processing displays the information on a map corresponding to the position of the own ship at each timing when the information is acquired,
Program .
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